Catalitzadors reciclables de ruteni i de pal·ladi basats en materials híbrids orgànico-inorgànics. Síntesi i aplicacions

Resumen

Las reacciones de metátesis catalizadas por alquilidenos de rutenio y las reacciones de formación de enlaces C-C catalizadas por especies de paladio constituyen poderosas herramientas ampliamente utilizadas por los químicos orgánicos para la síntesis de una gran diversidad de productos. Además, es aún un importante reto actualmente la recuperación y el reciclaje de este tipo de catalizadores. Por ello, en esta tesis se describe la preparación y ensayo de catalizadores recuperables y reciclables de rutenio y de paladio basados en materiales híbridos orgánico-inorgánicos derivados de sílice, preparados mediante el proceso sol-gel a partir de monómeros mono o bisililados. En primer lugar, se describe la síntesis de monómeros estirénicos de Hoveyda bisililados con unidades urea para la preparación de materiales híbridos orgánico-inorgánicos autoestructurados. También se aborda la preparación de un material híbrido orgánico-inorgánico derivado de un complejo de tipo Grubbs-Hoveyda de segunda generación monosililado y su ensayo como catalizador reciclable en reacciones de metátesis. En la segunda parte de la tesis se aborda la preparación de catalizadores de paladio inmovilizados basados en materiales híbridos orgánico-inorgánicos derivados de sílice y el ensayo de su actividad y reciclabilidad en reacciones de formación de enlaces C-C (acoplamientos cruzados de Suzuki, reacciones de Heck y Sonogashira). En primer lugar, se describe el ensayo de materiales híbridos orgánico-inorgánicos derivados de sales de imidazolio y de dihidroimidazolio en sistemas catalíticos formados por estos materiales y acetato de paladio. También se ha abordado la preparación y caracterización de nanopartículas de Pd preformadas y soportadas, estabilizadas por materiales híbridos orgánico-inorgánicos derivados de sales de imidazolio y el ensayo de su actividad y reciclabilidad como catalizadores en reacciones de acoplamiento de Suzuki-Miyaura. Por último, se describe la preparación y ensayo de catalizadores de paladio reciclables por formación de materiales híbridos orgánico-inorgánicos a partir de complejos monocarbénicos Pd-NHC monosililados. Estos últimos se han mostrado muy eficaces en reacciones de Suzuki, Heck y Sonogashira.